Cu和Sb对ZA27合金耐腐蚀性的影响

采用电化学和浸泡腐蚀试验研究了ZA27合金在质量浓度为35g/L的NaCl水溶液中的腐蚀行为,探讨了加入元素Cu、 Sb对其塔菲尔曲线以及自腐蚀电位、线性极化电阻、自腐蚀电流等电化学参数的影响,并利用扫描电镜和能谱对各合金浸泡腐蚀后的形貌进行了观察.结果表明,Cu在适量的范围内能改善合金的耐蚀性,使试验合金的自腐蚀电位朝正向移动,腐蚀电流密度降低;含量过高时,对合金的耐蚀性反而有恶化作用.随着Sb含量的增加,试验合金的自腐蚀电位朝负向移动,腐蚀电流密度增加,降低了ZA27高铝锌基合金的耐腐蚀性能.     

改良铸造铝硅合金电化学腐蚀试验及分析

在传统ZL101铸造铝硅合金的基础上,通过添加Cu、Ni、Mn、V、RE等合金元素,研制了改良铸造铝硅合金,并对该改良合金进行了电化学腐蚀试验。试验结果表明,在3.5%NaCl系统下,改良铸造铝硅合金自腐蚀电位远高于传统ZL101铸造铝硅合金,自腐蚀电流密度远小于传统ZL101铸造铝硅合金,耐腐蚀性能良好。     

时效制度对ZL114A合金腐蚀性能的影响

采用电化学试验和浸泡腐蚀试验研究了不同时效处理的ZL114A合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.利用光学显微镜和扫描电镜对各合金浸泡腐蚀后的形貌进行了观察与分析,并从组织上解释了时效对ZL114A合金腐蚀性能影响的原因.对经固溶(ST)、欠时效(UA)、峰时效(PA)和过时效(OA)处理后ZL114A合金腐蚀性能的分析研究结果表明,固溶状态下合金具有最佳的耐蚀性,Eoorr和Ioorr最小,峰时效状态下合金的耐点蚀和晶间腐蚀性最差,Eoorr和Ioorr最大.     

Fe、Ni、Cu对AXJ530镁合金腐蚀性能的影响

应用5%的NaCl盐雾腐蚀、浸泡腐蚀试验和电化学方法,研究了Fe、Ni、Cu杂质元素对AXJ530镁合金耐蚀性的影响。盐水和盐雾腐蚀试验结果表明,当合金中Fe和Cu的质量分数分别小于69×10-6时,AXJ530镁合金的耐蚀性几乎没有受到影响;而当Ni的质量分数大于3×10-6时,合金的耐蚀性明显下降。Fe或Cu的加入导致了合金的腐蚀表面出现了蜂窝状的腐蚀坑,而Ni的加入导致合金的腐蚀表面出现了很多点蚀坑。极化曲线试验中,Fe和Ni对腐蚀电流的影响规律和盐雾与盐水浸泡腐蚀试验中基本一致,而Cu对腐蚀电流没有明显的影响。     

添加Zn、Zr、Dy元素对生物镁合金耐蚀性能和力学性能的影响

通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、浸泡实验、电化学测试和拉伸试验研究了微合金化处理对生物材料镁合金的耐蚀性能和力学性能的影响。结果表明，随着Zn、Zr、Dy元素的添加，镁合金的晶粒得以细化，合金内部第二相生成并长大。将元素Zn、Zr、Dy同时添加到镁合金中时，合金的晶粒尺寸从1087 μm减小到70 μm，显微组织也变得更均匀。此外，添加Zn、Zr、Dy元素可显著改善镁合金的耐腐蚀性和力学性能。根据浸泡实验可知，添加不同元素后，合金的腐蚀速率从2.01 mm/a降低至0.92 mm/a；自腐蚀电流密度从4.22 μA/cm²降低至2.05 μA/cm²；屈服强度、极限抗拉伸强度和伸长率从30.5 MPa、69.5 MPa和6%增加到84 MPa、154 MPa和8.6%。     

锌基合金镀层钢板的耐蚀性研究

采用热浸镀的方法在镀锌模拟器上制备得到纯Zn、Galfan和Zn-Al-Mg 3种锌合金镀层钢板,3种镀层中的合金元素质量分数分别为Zn-0.2%Al,Zn-5%Al和Zn-2%Al-2%Mg,镀层钢板为无间隙原子钢(IF钢)。采用全浸泡的方法研究了3种锌基合金镀层钢板的腐蚀行为,并采用电化学方法和扫描电镜研究了浸泡不同时间的锌基合金镀层钢板的耐蚀性。结果表明,在浸泡初期,Zn-Al-Mg镀层钢板的自腐蚀电流密度最大;随着浸泡时间延长,Zn-Al-Mg镀层钢板的自腐蚀电流密度缓慢减小,而纯Zn镀层钢板和Galfan镀层钢板的自腐蚀电流密度均增大。Galfan镀层钢板的Nyquist曲线具有明显扩散特征,镀层表面的腐蚀速率较快;而Zn-Al-Mg镀层钢板的Nyquist曲线表现为有限扩散特征,这表明其表面覆盖的腐蚀产物提高了Zn-Al-Mg镀层钢板的耐蚀性。     

Zr含量对生物材料Mg-2Zn合金显微结构与耐腐蚀性能影响

采用机械合金化及真空热压烧结方法制备了3种不同Zr含量的Mg-2Zn合金(Mg-2Zn,Mg-2Zn-0.5Zr,Mg-2Zn-1Zr),并通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)及在SBF模拟体液中进行动电位极化曲线测试和浸泡24 h失重实验,对比研究了3种合金的显微结构与耐蚀性能。结果表明,Mg-2Zn合金的晶粒粗大,含Zr合金的晶粒细长,晶粒明显细化,其中含0.5Zr合金的晶粒最小,约为2μm,含1Zr合金的晶粒约为5μm。浸泡实验中Mg-2Zn合金的腐蚀速率最大,含0.5Zr时合金的腐蚀速率最小,Zr含量过多时,合金的腐蚀速度反而增大。电化学测试中Mg-2Zn合金的自腐蚀电流密度最大,而含0.5Zr合金的自腐蚀电流密度最小,耐蚀性能最好。     

热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金腐蚀性能的影响

通过浸泡腐蚀试验和电化学试验研究了不同热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金在NaCl溶液中的腐蚀行为.利用金相显微镜和扫描电镜对各合金浸泡腐蚀后的形貌进行观察与分析,并从组织上解释了热处理制度对铸造Al-Si-Mg合金腐蚀性能影响.通过对合金在铸态、固溶态、时效态下的腐蚀性能的研究表明,固溶态下合金腐蚀电流密度Icorr最小,耐腐蚀性能最好,铸态次之,峰时效态最差.     

医用Mg-Zn-Ca合金的腐蚀规律

采用熔剂保护法制备了3种钙质量分数分别为0.5%,1%和2%的Mg-6%Zn-x%Ca合金,对3种镁合金在Hank’s模拟体液中进行了浸泡腐蚀试验及电化学试验。浸泡失重试验结果表明,在Hank’s模拟体液中,钙质量分数为0.5%的Mg-Zn-Ca合金腐蚀速率最小;电化学测试结果显示,钙的质量分数为0.5%的镁合金容抗弧最大且自腐蚀电阻、自腐蚀电位最高,自腐蚀电流密度最小,说明钙的质量分数为0.5%的镁合金具有良好的抗腐蚀性能。     

固溶及时效处理对ZL205A合金腐蚀性能的影响

首先对ZL205A合金进行了固溶及不同温度的时效处理，随后对其进行了NaCl溶液浸泡腐蚀试验和电化学腐蚀试验。采用扫描电镜、透射电镜和能谱仪分析观察了合金热处理后的微观组织和析出相形貌以及腐蚀后的腐蚀形貌和化学成分，分析了合金的腐蚀机理。结果表明：合理的热处理制度能够使合金中析出针状θ相并呈网状分布在晶界上，随着时效温度的升高，析出相粗化并发生团聚，185℃时效后合金中出现了贫Cu区无沉淀析出带(PFZ)。铸态ZL205A合金在NaCl溶液中容易发生点蚀，热处理后点蚀速率大幅度降低，这是因为PFZ和θ相粗化能够显著减弱合金的腐蚀电流密度并阻断点蚀通道，因此提高了ZL205A合金的耐腐蚀性能。双级固溶(530℃×2 h+540℃×13 h)及185℃时效5 h后能够使合金获得优异的耐腐蚀性能。     

微量Sr、Sn对Mg-Zn-Ca-Mn合金力学和腐蚀性能的影响

目的研究Sr、Sn元素对快速凝固制备的Mg ZnCaMn合金室温力学性能和生物腐蚀性能的影响规律。方法采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差热分析仪、万能力学实验机、静态浸泡、电化学测试等实验手段,分别研究添加Sr/Sn元素对MgZnCaMn合金结构、微观组织变化、热学性能、室温强度、塑性变形及体外降解行为的影响。结果添加Sr元素后,MgZnCaMn合金中的非晶相数量增加,尤其是Mg64.7Zn30Ca4Mn0.8Sr0.5合金浸泡析氢量显著降低,自腐蚀电流密度为1.61×10~(-4)A/cm~2,平均腐蚀速率为0.35 mm/a,抗压强度为621MPa,塑性压缩应变为0.8%。添加Sn元素后,MgZnCaMn合金中的非晶相近乎完全消失,合金组织中主要为雪花状的Mg2Sn相及MnZn13相,合金的析氢量无显著变化,其与Mg65.2Zn30Ca4Mn0.8合金的自腐蚀电流密度皆在10~(-4)数量级,其抗压强度为412 MPa,压缩塑性应变为1.6%。结论添加Sr元素可以提高MgZnCaMn合金的非晶形成能力,增加非晶相体积分数,同时提升了合金的强度和腐蚀性能。添加Sn元素则降低了MgZnCaMn合金的非晶形成能力,合金主要由延性相构成,其室温塑性得到明显改善,与初始合金相比,耐蚀性略有降低,但仍然优于常规的生物医用镁合金(如高纯镁、Mg-Zn-Ca等),具有较好的耐蚀性。     

添加硅钙合金对AM60镁合金耐腐蚀性能的影响

利用化学浸泡实验法和电化学测试法研究了添加硅钙合金对AM60镁合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,硅钙合金加入后细化了AM60合金的显微组织、形成了新的耐腐蚀相—Mg2Si相、使β-Mg17Al12相的含量增多,从而使合金的腐蚀电位正移、腐蚀电流密度和腐蚀速率降低,合金的耐腐蚀性得到有效改善。     

Cu及热处理制度对Al—Mg—Si系合金晶间腐蚀敏感性的影响

采用浸泡腐蚀实验和电化学实验研究了强化元素Cu含量的改变及不同时效制度对Al-Mg-Si合金晶间腐蚀敏感性的影响,并利用XRD和SEM对腐蚀产物的构成及形貌进行了分析与观察,浸泡腐蚀实验结果表明：在峰时效的状态下,在0.5%Cu以上的合金中可观察到明显的晶间腐蚀而且随着Cu含量的增加,合金最大腐蚀深度增加;在欠时效状态下,1%Cu以上的合金中观察到了微弱的晶间腐蚀;在过时效状态下,所有实验合金均只出现点蚀,电化学实验结果表明：随着Cu含量的增加,合金的Ψcorr向正的方向变化,Jcorr增加,欠时效状态下的Ψcorr比峰时效状态下的负,腐蚀电流密度较小。     

微量Cu对生物Zn-Mg合金组织和生物降解行为的影响

通过向生物医用Zn-0.8Mg合金中添加微量合金元素Cu,研究了Cu含量对合金组织和生物降解行为的影响。结果表明,随着Cu含量增加,合金中初生η-Zn相逐渐细化,其平均晶粒尺寸由106μm减小到43μm,同时,第二相的体积分数也随之逐渐增加。腐蚀浸泡和电化学测试结果均表明,随着Cu含量增加,合金在Hank’s溶液中的失重降解速率和自腐蚀电流密度均逐渐增大,表明合金的降解速率逐渐提高。     

电沉积Zn-Al复合镀层的耐蚀性能

采用腐蚀浸泡、电化学极化曲线、交流阻抗以及X射线衍射等方法,对电沉积Zn和Zn-Al复合镀层的耐蚀性能进行了比较研究。结果表明:Zn-Al复合镀层在5%NaCl溶液和10%HCl溶液中比Zn镀层具有更好的耐蚀性能;电化学极化和交流阻抗测试表明Zn-Al复合镀层的腐蚀电流密度减小,极化电阻和交流阻抗增大,腐蚀速率小于Zn镀层;Zn-Al复合镀层呈现(002)晶面高程度择优,是使其耐蚀性提高的主要原因。     

改性HSn70-1锡黄铜的组织和腐蚀性能研究

设计了一种改性的HSn70-1锡黄铜,并运用XRD、金相显微镜、电化学工作站、SEM、EDS等设备研究其显微组织、极化曲线、浸泡平均腐蚀速率和腐蚀产物成分、失重率、脱锌层深度和形貌。结果表明:在HSn70-1锡黄铜中加入少量Sn、Al和微量P、Ni元素扩大了α相区,细化了晶粒,且以固溶形式存在晶粒内部且无其他析出相;极大地提高开路电位,减小自腐蚀电流密度,交流阻抗从8.49 kΩ增大为17.8 kΩ,有效地抑制腐蚀进行;在3.5%Na Cl溶液中四种合金元素可促进表面腐蚀产物和膜的形成,阻碍腐蚀的继续进行;微量合金元素可提高合金电极电位,很好地抑制Zn优先溶解,脱锌腐蚀深度由280μm减小到25μm。所以相比HSn70-1提高了合金的耐腐蚀性能。     

NiTiNb形状记忆合金管接头的耐蚀性能

采用模拟环境腐蚀实验、电化学腐蚀实验,结合SEM等手段,研究了内脊型NiTiNb形状记忆合金（SMA）管接头在典型环境中的安全性和耐蚀性能．结果表明,在外加应力、腐蚀介质、航空油压以及高温烘烤等模拟环境因素的作用下,NiTiNb合金管接头系统能安全可靠的工作,合金表面完整连续,耐蚀性能优良．电化学腐蚀测试表明该合金在NaCl溶液中具有良好的耐蚀性能,90℃时点蚀电位约为240mV,腐蚀电流密度只有约30μA／cm^2．随着NaCl溶液温度的降低,合金的腐蚀电流密度变小．腐蚀电位正移,合金的耐蚀性提高．NiTiNb合金在NaCl溶液中的电化学阻抗谱（EIS）由单一的容抗弧构成,这与表面生成了一层与基体紧密结合的致密TiO2保护膜有关,它对提高合金在溶液中的耐蚀性能有利．     

Sn元素对Mg-Zn-Ca合金非晶形成能力和耐蚀性的影响

采用熔体旋淬和铜模喷铸法制备了不同Sn含量的Mg-Zn-Ca-Sn合金带材和直径2 mm的棒材试样。运用XRD、SEM、DSC和电化学测试方法研究了Sn元素对Mg-Zn-Ca合金非晶形成能力和在模拟体液中腐蚀行为的影响。结果表明,带材组织均为非晶态,而棒材试样随着Sn含量的增加,由不含Sn元素的完全非晶态,逐渐转变为由Mg和Mg2Sn相组成的多晶态组织,说明Sn元素的添加恶化了Mg-Zn-Ca合金的非晶形成能力。电化学腐蚀测试结果表明随着Sn含量的增多,腐蚀电位负向移动,腐蚀电流密度增大,合金的耐蚀性逐渐下降。     

微量Y对Sn-9Zn钎料合金组织与腐蚀性能的影响

研究了微量稀土元素钇(Y)添加对Sn-9Zn合金组织及电化学腐蚀特性的影响。结果表明:微量Y元素在Sn-9Zn钎料中的添加能够显著细化合金组织;电化学腐蚀过程中,添加微量Y后Sn-9Zn合金中较为细小的混合组织腐蚀原电池反应较为均匀,耐蚀性提高。     

放电等离子烧结制备生物Mg-Zn合金的组织及性能

以Mg粉和Zn粉为原料,采用高能球磨混粉和放电等离子烧结(SPS)的方法制备了Zn含量为0%,2%,4%,6%,8%(质量分数)的生物Mg-Zn合金,对其显微组织、力学性能和腐蚀性能进行了研究。结果表明:制备的Mg-Zn合金内部结构致密,组织分布均匀;显微硬度(HV)和抗压强度随Zn含量的增加而增加,当Zn含量为6%时达到最大值(690和379.5 MPa);模拟体液中的电化学腐蚀电位随Zn含量的增加而升高,腐蚀电流密度则降低,在6%时分别达到最大值和最小值。浸泡试验中,Zn含量为6%合金表现出最好的耐腐蚀性能,随Zn含量的增加,腐蚀形式由严重的点蚀和颗粒剥落转变为轻微的点蚀和颗粒内均匀的晶内腐蚀。